0   前言

江西宜春钽铌矿属钠长石化锂云母化花岗岩型大型稀有金属矿床, 含矿母岩从上而下分为强钠长石化锂云母化花岗岩、中钠长石化花岗岩和弱钠长石化花岗岩3个蚀变岩带, 矿体呈似层状产于强钠长石化锂云母化花岗岩和中钠长石化花岗岩带中, 除钽铌外, 还伴生有锂、铷、铯、铍多种稀有金属。矿山年采选矿石达56.9万t, 年产钽铌精矿(β= 50%)达140t, 副产品锂云母精矿(β= 5%)达2.8万t, 长石粉达8.6万t, 已成为我国最大的钽铌原料生产基地。然而, 宜春钽铌矿在生产期一直采用地质勘探阶段确定的工业指标, 经过矿山多年生产实践, 发现原工业指标很难适应目前市场经济条件下的矿山生产。随着矿山生产规模逐年扩大, 生产台阶加速下移, 矿石品位急剧下降, 给矿山生产造成了巨大压力, 特别是目前生产台阶西、北边部出露的中钠长石化花岗岩低品位矿体, 矿块平均品位Ta₂O₅低于0.0135%, 虽高于最低工业品位, 但矿石中赋存呈斑状(称老虎斑)产出的黑色、棕黑色、棕黄色铁锰质暗色矿物——云母赤铁矿、菱铁矿、磷酸锰铁矿、硬锰矿等, 不仅对钽铌的选别有所影响, 还因铁锰含量增多严重影响副产品锂云母和长石粉回收, 直接影响矿山经济效益。针对这种中钠长石化低品位矿块, 矿品企业能否单一采选呢?决策的依据就是所要讨论的盈亏平衡品位。在实践中将盈亏平衡品位作为边界品位, 用以区分矿石与废石, 即高于盈亏平衡品位的块段为矿石、低于盈亏平衡品位的块段为废石, 并在两种不同的情况下作出一种选择, 未采块段的开采与否; 采出物料是送往选厂还是送往废石堆场。在市场经济条件下, 由于矿山企业主要经营目的是获取利润, 因此决策选择的基本准则是经济准则, 即在两种方案中利用盈亏平衡品位选取经济效益最佳者。通过1998年钽铌采选盈亏平衡品位计算, 含“老虎斑”的中钠长石化花岗岩矿体其块段平均品位均低于盈亏平衡品位, 在目前技术经济条件下, 应确定为次边际经济的资源, 暂不可利用。

1   储量分类和工业指标存在问题及其对策

1.1   存在的问题

宜春钽铌矿1969年发现, 1973年完成地质勘探工作, 原储量分类分级缺陷和全国其他矿床一样, 只重视储量级别, 忽视了可行性评价及适应市场需要的经济意义, 矿产储量水分太多, 原储量计算确定的工业指标为:边界品位Ta₂O₅0.008%, 最低工业品位Ta₂O₅0.01%;将含Ta₂O₅大于0.01%以上圈为富矿, Ta₂O₅在0.008%以上与富矿体平均达0.01%以上圈为贫矿, 两者平均达不到者圈为二级贫矿。并将贫矿和二级贫矿都列入了平衡表内储量。1982年, 南昌有色冶金设计院在矿山改造工程方案设计中明确指出:通过技术经济计算, 二级贫矿在当前的技术经济条件下, 无开采价值, 应列为表外矿。因此, 1982年设计开采对象为富矿和贫矿。近年来, 宜春钽铌矿虽在采选技术方面有较大突破, 成本也在严格管理中有所下降, 但在处理低品位矿石方面能力有限, 尤其是对中钠长石化低品位矿、贫矿没有好的处理办法, 因此原计划经济体制下确定的工业指标已不适应目前市场经济条件下的矿山生产。

1.2   解决问题的途径

转变观念, 从可行性研究相对应的经济意义来评价原矿产资源的价值, 使矿产资源的开发利用适应市场经济发展要求。我国新《固体矿产资源/储量分类》标准在分类上特别突出了可行性评价及其经济意义, 将矿产资源分为经济的、边际经济的、次边际经济的、内蕴经济的四类, 目的就是满足矿产资源适应市场经济需要。宜春钽铌矿在矿产资源开发利用问题上必须更新观念, 既要重视技术上的可行性, 又要考虑经济上的合理性, 否则, 就不能满足矿山生产适应市场经济的需要。因此, 要解决多年来存在矿产储量、工业指标不适应生产问题, 当前应急措施就是要确定矿山盈亏平衡品位, 从而判断矿产资源的价值, 以便为矿山生产决策提供依据。

2   盈亏平衡品位理论与计算分析

2.1   盈亏平衡品位的概念

一给定块段的品位越高, 其开采价值就越大, 只要块段中采选出矿产品的价值高于其开采和选矿费用, 将其作为矿石开采就可以增加矿山企业的总盈利。使块段中采选出矿产品的价值等于其开采选矿费用(收支平衡)的品位称为盈亏平衡品位。当对一个块段的处理存在两种选择时, 应对两种选择进行比较, 开采有利还是不开采有利, 是送往选厂有利还是送往废石堆场有利, 通过技术经济比较, 选取最有利者, 即盈利最大, 或亏损最小。使两种选择的经济效益相等的品位即为两种选择间的盈亏平衡品位, 而这种盈亏平衡品位即可用来区分两种选择, 并成为两种选择决策的依据。

令Z_c为1t矿石采选总成本费用(元/ t), Z_p为1t矿石的提取价值(元/ t), 则:

式中: S_p——采矿综合成本, 元/ t;

S_d——选矿综合成本, 元/ t;

Z_d——1t精矿售价, 元/ t;

C_p——原矿品位, %;

C_d——精矿品位, %;

K_d——实际选矿回收率, %;

K_f——贫化率, %。

由(2)式可知, 原矿石的有用组分平均含量C_p越低, 则矿石的提取价值Z_p也越低, 将每吨矿石的提取价值与采选总成本费用比较, 若提取价值大于采选总成本费用, 则说明矿石开采后可以获得盈利。

2.2   块段开采前盈亏平衡品位确定方法

假定一块段已被揭露, 是否开采需要做出决策, 其盈亏平衡品位应满足以下条件:开采盈利=不开采盈利; 如果该块段予以开采, 则其盈利= Z_p-Z_c; 如果该块段不予开采, 则其盈利= 0。即可得:

将公式(1)、(2)代入(3)得:

此C_p就是开采与否的盈亏平衡品位, 这样, 当被揭露的块段品位高于盈亏平衡品位C_p时, 开采可获盈利, 应将其作为矿石开采, 否则开采会亏损, 应不予开采。

2.3   块段开采后的盈亏平衡品位确定方法

如果某一块段不满足开采盈利条件, 但采矿工艺要求必须予以开采, 那么对该块段开采后的选择有两种, 作为矿石送往选厂或作为废石送往废石堆场, 这两种选择间的盈亏平衡品位应满足以下条件:处理矿石的盈利=处理废石的盈利(亏损); 如果该块段作为矿石处理, 其盈利= Z_p-Z_c; 如果该块段作为废石处理, 则其盈利= -W_c。即可得:

将公式(1)、(2)代入(5)式得:

此C_p就是开采后的盈亏平衡品位, 当块段品位高于C_p时, 将其作为矿石送往选厂比作为废石送往废石堆更为有利, 否则应进废石堆场。此方法显然是使开采块段的亏损最小, 矿山企业在生产过程中应该充分注意这类块段的内在价值, 不能随意丢弃, 矿产是不可再生的资源, 应合理保护和利用。

以上两种确定盈亏平衡品位的方法都简便易行, 能直观地反映出矿石品位与矿山企业的预期成本和产品价格的盈亏关系, 可以简单、迅速、有效地评价某块段的经济价值, 并可及时对块段的开采与否及开采后作矿石进选厂还是作废石进废石堆场作出正确决策, 从而可避免矿山生产的盲目性, 确保矿山企业的经济效益。

2.4   盈亏平衡品位结果分析及处理

根据前面论述的盈亏平衡品位确定方法, 参照1998年各项技术经济指标参数, 通过实例计算1998年宜春钽铌矿Ta₂O₅盈亏平衡品位, 计算结果见表 1。

表  1  1998年Ta₂O₅盈亏平衡品位计算

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宜春钽铌矿1998年全年开采与否的盈亏平衡品位Ta₂O₅为0.0151%, 第二种情况选择即送往选厂还是送往废石堆场的盈亏平衡品位Ta₂O₅为0.0135%, 当利用此数据对块段作出采与不采的决策时, 则可选择Ta₂O₅高于0.0151%的块段可以开采, 低于0.0151%的块段不予开采; 如果某一块段不满足开采盈利条件, 而又必须予以开采, 则可选择Ta₂O₅高于0.0135%的块段送往选厂, 反之应送往废石堆场。以上盈亏平衡品位是一种单指标边界品位, 矿山目前在开采台阶内出露的含“老虎斑”的中钠长石化花岗岩矿, 只能单一回收钽铌精矿, 不能综合回收钽云母和长石粉, 因此, 这样的块段处理正适合盈亏平衡品位解决方法。在880m、890m两台阶出露的中钠长石化花岗岩矿块品位见表 2。

表  2  中钠长石化花岗岩矿块储量

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表中显示这些块段品位Ta₂O₅都低于盈亏平衡品位0.0151%, 均无开采价值, 品位越低, 其开采亏损越大, 因此应不予开采; 非开采不可时, 第Ⅰ块段因其品位稍高于进选厂的盈亏平衡品位, 而且矿石类型为风化矿, 可选性好, 可考虑单独入选, 其他块段品位Ta₂O₅低于0.0135%, 应送往废石堆场。总之矿山在目前技术经济条件下, 单一采选中钠长石化花岗岩低品位矿块, 将使矿山企业严重亏损, 按计算确定的盈亏平衡品位进行选择, 中钠长石化花岗岩矿块只能暂不开采或作废石处理。

3   结语

运用上述盈亏平衡品位确定宜春钽铌矿盈亏平衡品位, 并准确地进行岩矿划分, 是对开采台阶内块段进行采与不采和采下后两种选择进行正确决策的依据, 有利于矿山制订生产计划, 对指导生产具有非常重要有意义。

盈亏平衡品位的确定原则是盈利最大或亏损最小, 确保矿山企业经营能获得最佳经济效益。而同时矿山企业也应通过降低盈亏平衡品位来最大限度地利用矿产资源, 合理保护矿产资源, 防止资源浪费。在市场比较稳定的情况下, 降低盈亏平衡品位的途径只有通过技术创新, 提高劳动生产率、选矿回收率, 降低贫化率和生产成本。

矿山企业在激烈的市场竞争中, 必须清醒地认识到科学技术对企业生存和发展的重要作用, 只有不断加强矿山技术创新工作, 提高采选技术水平, 逐渐降低盈亏平衡品位, 才能不断增强企业市场竞争力, 并永远立于不败之地。